选择题考点专项训练52 楞次定律及其推论的应用（后附解析）-【选择题专练】2025年高考物理一轮复习练习

这是一份选择题考点专项训练52 楞次定律及其推论的应用（后附解析）-【选择题专练】2025年高考物理一轮复习练习，共10页。

A.穿过钢窗的地磁场的磁通量不变
B.穿过钢窗的地磁场的磁通量变小
C.推窗过程中，钢窗中无感应电流
D.从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针
2.(楞次定律)一水平固定的长直导线中通以图示方向的恒定电流。导线下方一水平放置的闭合导线框abcd，沿图示方向从远处匀速靠近直导线后又沿图示方向匀速远离。整个过程中，线框ad边中的感应电流方向( )
A.始终d→a
B.先d→a，再a→d，再d→a
C.先d→a，再a→d
D.先d→a，再a→d，再d→a，再a→d，再d→a
3.(楞次定律)如图所示，纸面内的三条长直导线组成一等边三角形，导线间相互绝缘，导线中通入图示方向、大小始终相等的电流I。在角平分线上对称放置三个相同的环形线圈a、b、c，在三角形的中心放置相同的环形线圈d，若三根导线中通入的电流同时减小，则( )
A.初始时线圈d的磁通量最大
B.线圈c的感应电流最大
C.线圈d产生逆时针方向的感应电流
D.线圈a、b产生的感应电流大小相等方向相反
4.(楞次定律)现代科技的许多领域都需要研究新型材料。研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为金属线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是( )
A.穿过线圈B的磁通量减小
B.线圈B一定有收缩的趋势
C.线圈B中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加
D.若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A右端是强磁性合金的N极
5.(增缩减扩)如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片电路组成。当饭卡处于感应区域时，会在线圈中产生感应电流来驱动芯片工作。已知线圈面积为S，共n匝。某次刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间t内，磁感应强度方向向里且由0增大到B，此过程中( )
A.线圈有扩张的趋势
B.通过线圈平面的磁通量变化量为nBS
C.线圈中感应电流方向为顺时针
D.AB边受安培力方向向左
6.(增缩减扩)如图所示，A、B、C为同一平面内的线圈，其中A、B为同心圆，现给B中通以顺时针方向的电流，在B中的电流逐渐增大的过程中，下列说法正确的是( )
A.线圈A、C中均为顺时针方向
B.线圈A、C中均为逆时针方向
C.线圈A面积有扩大的趋势，线圈C面积有缩小的趋势
D.线圈A、C面积均有缩小的趋势
7.(来拒去留)(多选)某同学学习了电磁感应相关知识后，做了探究性实验：将闭合线圈按图示方式放在电子秤上，手握条形磁铁在线圈的正上方静止，此时电子秤的示数为m0。将条形磁铁( )
A.插入线圈的过程中，电子秤的示数大于m0
B.抽出线圈的过程中，线圈对条形磁铁的作用力竖直向上
C.插入线圈的过程中，线圈中感应电流沿逆时针方向(俯视)
D.匀速插入线圈的过程中，磁铁减少的重力势能等于线圈中产生的焦耳热
8.(增缩减扩＋来拒去留)(多选)如图甲所示，金属圆环静止在绝缘水平桌面上，垂直桌面施加竖直方向的交变磁场，取竖直向下为正方向，磁感应强度B的变化规律如图乙所示(不考虑金属圆环的自感)，下列说法正确的是( )
A.在0～eq \f(T,4)时间内，从上往下看感应电流沿逆时针方向
B.在eq \f(T,4)～eq \f(3T,4)时间内，感应电流先增大后减小，方向不变
C.在eq \f(T,4)～eq \f(T,2)时间内，圆环有扩张的趋势
D.在eq \f(T,2)～eq \f(3T,4)时间内，磁场对圆环上任一小段导线的作用力逐渐减小
9.(来拒去留＋增缩减扩)(多选)某同学设想的减小电梯坠落时造成伤害的一种应急安全装置如图所示，在电梯轿厢底部安装永久强磁铁，磁铁N极朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，线圈在电梯轿厢坠落时能自动闭合，从而减小对箱内人员的伤害。当电梯轿厢坠落到图示位置时，下列说法正确的是( )
A.从上往下看，金属线圈A中的感应电流沿顺时针方向
B.从上往下看，金属线圈B中的感应电流沿顺时针方向
C.金属线圈A对电梯轿厢下落有阻碍作用，B没有阻碍作用
D.金属线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势
10.(二次感应问题)如图所示，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直，金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是( )
A.PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B.PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C.PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D.PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向
11.(二次感应问题)(多选)如图所示，一平行光滑金属导轨水平置于竖直向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，与大螺线管M相接，在M螺线管内同轴放置一绝缘圆盘N，N的边缘固定着许多带负电的小球(每个小球都可视为一点电荷)，且圆盘N可绕轴心在水平面内自由转动。当导体棒ab运动时，圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，则导体棒ab的运动情况是( )
A.导体棒ab向右做匀速运动
B.导体棒ab向右做加速运动
C.导体棒ab向左做加速运动
D.导体棒ab向左做减速运动
12.(二次感应问题)(多选)如图所示，在匀强磁场中，放着一个平行导轨与线圈相连接金属棒MN，要使放在D中的A线圈(A、D两线圈共面)各处受到沿半径指向圆心的力，则金属棒MN的运动情况可能是( )
A.加速向右运动 B.加速向左运动
C.减速向右运动 D.减速向左运动
13.(二次感应问题)可绕O点转动的金属圆盘置于垂直纸面向里的匀强磁场中，其中央和边缘各引出一根导线，与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平光滑导轨上，如图所示，导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A.圆盘顺时针加速转动时，ab棒将向右运动
B.圆盘逆时针匀速转动时，ab棒将向右运动
C.圆盘顺时针减速转动时，ab棒将向右运动
D.圆盘逆时针加速转动时，ab棒将向左运动
解析答案52 楞次定律及其推论的应用
1．BD [地磁场方向由南向北，开始时窗口向南，磁通量最大，开窗过程中，穿过钢窗的地磁场的磁通量变小，则推窗过程中，钢窗中有感应电流，A、C错误，B正确；根据楞次定律可知，从推窗人的角度看，钢窗中的感应电流方向是逆时针，D正确。]
2．B [由安培定则知，通有恒定电流的直导线产生的磁场在图中闭合导线框一侧的方向为斜向右下方，另一侧的方向为斜向右上方；在导线框从远处匀速靠近导线到达导线正下方的过程中，磁通量先增大后减小(正下方时为零)，通过的磁感线方向为斜向下，由楞次定律知导线框中感应电流方向先为abcda后为adcba；同理，导线框从直导线正下方向右匀速远离直导线过程中，穿过导线框的磁场方向斜向右上方，磁通量先变大后变小，由楞次定律可知，感应电流方向为先adcba后abcda，故整个过程中，线框ad边中的感应电流方向为先d→a，再a→d，再d→a，故B正确。]
3．B [初始时，导线1和导线3在线圈a中的磁通量抵消，故线圈a中相当于只有导线2产生的磁通量，同理可知，线圈b中相当于只有导线1产生的磁通量，3根导线在线圈c中的磁场均向外，抵消掉后线圈d中相当于只有导线2产生的磁通量，对比可知，初始时线圈c的磁通量最大，A错误；若三根导线中通入的电流同时减小，结合A解析可知，线圈c的磁通量变化率最大，产生的感应电流最大，B正确；线圈d中的磁场向内且磁通量减小，由楞次定律可知，产生顺时针方向的感应电流，C错误；线圈a、b中的磁场均向内，磁通量均减小且减小量相同，故产生的感应电流大小相等、方向相同，D错误。]
4．D [对A进行加热，其磁感应强度增大，A内部磁场与外部磁场方向相反，B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同，穿过线圈B的磁通量增大，由楞次定律可知，B线圈一定有扩张的趋势，故A、B错误；根据楞次定律可知，B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，而非阻止，故C错误；根据右手螺旋定则和楞次定律可知，若从右向左看B中产生顺时针方向的电流，则A中原磁场方向向右，A内部磁场大于外部磁场，因此磁场方向要看内部，即A右端是强磁性合金的N极，故D正确。]
5．D [线圈平面的磁通量增加，根据楞次定律可知线圈有收缩的趋势，故A错误；通过线圈平面的磁通量变化量为ΔΦ＝BS－0＝BS，故B错误；线圈平面的磁通量向里增加，根据楞次定律可知线圈中感应电流方向为逆时针；根据左手定则可知，AB边受安培力方向向左，故C错误，D正确。]
6．C [由题意可知线圈B的电流在逐渐增大，电流产生的磁场也在不断增大。根据右手螺旋定则判断出线圈B的电流在线圈A产生的磁场垂直纸面向里，根据楞次定律可以判断出线圈A产生的感应电流为逆时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向外。同理，根据右手螺旋定则判断出线圈B的电流在线圈C产生的磁场垂直纸面向外，根据楞次定律可以判断出线圈C产生的感应电流为顺时针方向，对应产生的磁场垂直纸面向里，A、B错误；穿过线圈A的磁通量等于垂直纸面向里的磁通量减去线圈A、B间垂直纸面向外的磁通量，根据A、B选项分析结合楞次定律可知线圈A面积有扩大的趋势，根据楞次定律增缩减扩可知线圈C面积有缩小的趋势，C正确，D错误。]
7．AC [将条形磁铁插入线圈或从线圈中抽出的过程，穿过线圈的磁通量发生了变化，线圈中产生了感应电流，线圈与条形磁铁会发生相互作用，根据楞次定律的推论“来拒去留”可知，在将磁铁插入线圈的过程中，线圈与磁铁相互排斥，导致电子秤的示数大于m0，故A正确；根据楞次定律的推论“来拒去留”可知抽出线圈的过程中，线圈对条形磁铁的作用力竖直向下，故B错误；根据楞次定律可知插入线圈的过程中，线圈中感应电流沿逆时针方向(俯视)，故C正确；匀速插入线圈的过程中，磁铁受到重力、拉力、斥力作用，重力和拉力的合力所做的功等于线圈中产生的焦耳热，故D错误。]
8．BC [在0～eq \f(T,4)时间内，交变磁场方向竖直向上，磁感应强度增大，根据楞次定律可知，从上往下看感应电流沿顺时针方向，A错误；在eq \f(T,4)～eq \f(3T,4)时间内，根据I＝eq \f(E,R)，E＝eq \f(ΔΦ,Δt)＝Seq \f(ΔB,Δt)，则有I＝eq \f(S,R)·eq \f(ΔB,Δt)，根据图乙可知，在eq \f(T,4)～eq \f(3T,4)时间内，磁感应强度的变化率，即图线切线的斜率先增大后减小，则感应电流先增大后减小，根据楞次定律可以判断，该段时间内，从上往下看感应电流的方向始终沿逆时针方向，方向不变，B正确；在eq \f(T,4)～eq \f(T,2)时间内，磁场方向竖直向上，磁感应强度减小，根据楞次定律可知，感应电流的效果是要阻碍磁通量的减小，即交变磁场对感应电流的安培力作用使得圆环有扩张的趋势，C正确；在eq \f(T,2)～eq \f(3T,4)时间内，由于I＝eq \f(S,R)·eq \f(ΔB,Δt)，可知，感应电流逐渐减小为0，即在eq \f(3T,4)时刻感应电流为0，则此时刻磁场对圆环上任一小段导线的作用力为0，又由于在eq \f(T,2)时刻，交变磁场的磁感应强度为0，则此时刻磁场对圆环上任一小段导线的作用力也为0，可知，在eq \f(T,2)～eq \f(3T,4)时间内，磁场对圆环上任一小段导线的作用力先增大后减小，D错误。]
9．BD [当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上往下看是逆时针方向，B中向上的磁场增强，感应电流的方向从上往下看是顺时针方向，B正确，A错误；结合A、B的分析可知，当电梯坠落至如图位置时，闭合线圈A、B都在阻碍电梯下落，C错误；闭合线圈A中向上的磁场减弱，B中向上的磁场增强，根据楞次定律可知，线圈B有收缩的趋势，A有扩张的趋势，D正确。]
10．D [金属杆PQ突然向右运动，由右手定则可知，PQRS中有沿逆时针方向的感应电流，由于感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，则穿过圆环形金属线框T中的磁通量减小，由楞次定律可知，T中有沿顺时针方向的感应电流，故D正确。]
11．BD [圆盘N能沿箭头方向逆时针转动，可知感应电场的方向沿顺时针方向，则产生感应电场的磁场方向垂直纸面向里；若导体棒ab向右运动，则感应电流由b到a，M中的磁场向外，与产生感应电场的磁场方向相反，可知必然是增强的，则ab必然加速运动，故A错误，B正确；若导体棒ab向左运动，则感应电流由a到b，M中的磁场向里，与产生感应电场的磁场方向相同，可知必然是减弱的，则ab必然减速运动，故C错误，D正确。]
12．AB [要使线圈A受到沿半径指向圆心的力，也就是线圈具有收缩的趋势，企图通过收缩使面积减小以阻碍其磁通量的变化，显然A线圈的原磁通量是增加的，这样D中感应电流产生的磁场应该增大，即MN必须向左或向右做加速运动，A、B正确，C、D错误。]
13．C [圆盘顺时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向上，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由a→b，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向左，ab棒将向左运动，故A错误；圆盘逆时针匀速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场不变，线圈B中无感应电流，则ab棒静止，故B错误；圆盘顺时针减速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从圆心流向边缘，线圈A中产生的磁场方向向下，且磁场减弱。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故C正确；圆盘逆时针加速转动时，由右手定则可知，圆盘中感应电流从边缘流向圆心，线圈A中产生的磁场方向向上，且磁场增强。由楞次定律可知，线圈B中的感应磁场方向向下，由安培定则可知ab棒中感应电流方向由b→a，由左手定则可知，ab棒受的安培力方向向右，ab棒将向右运动，故D错误。]